Tierversuche verringern und alternative Testmethoden entwickeln: Wo stehen wir in NRW?

Tierversuche verringern und alternative Testmethoden entwickeln: Wo stehen wir in NRW?

Zu diesem Thema besuchte der Biologie Leistungskurs der Stufe 11 des Goethe-Gymnasiums in Begleitung ihres Fachlehrers, Dr. Michael Tech, eine Veranstaltung in Neuss.

Anwesend waren Forscher, Tierschützer, Schüler interessierte Bürger und Politiker, die sich mit dem Thema auseinandersetzen.

Tierversuche werden oft negativ dargestellt. Die Veranstaltung verdeutlichte, dass der Tierversuch nicht mit Tierquälerei gleichzusetzten ist. Beispielsweise zählen Zugvögel-Tracker ebenfalls zu Tierversuchen. In einer öffentlichen Diskussionsrunde konnten Fachleute einen Einblick in das Thema Tierversuche und Alternativen zu diesen geben. In der Diskussion, wurde nicht nur die ethische Seite der Tierversuche, sondern auch die ökonomische Seite beleuchtet.

Dabei wurde erwähnt, dass es den Labortieren weitaus besser geht als so manchem Tier, das alleine im Kinderzimmer verkümmert. So stehen im Jahre 2014 2.8 Millionen Tiere in Tierversuchen, 788 Millionen verzehrte Tiere gegenüber, die unter weitaus schlechteren Bedingungen gehalten und getötet werden. Labormäuse zum Beispiel haben Sozialpartner, können in ihrem Käfig klettern und bauen.

Außerdem könne man ohne einen einzigen Tierversuch durch das Studium kommen, so Dr. Thorsten Schäfer, Studiendekan an der Universität Bochum. Statt am toten Tier lernen die Studenten am Menschen, bzw. am Studenten. Sie messen sich zum Beispiel gegenseitig den Blutdruck.

Die Wirtschaftsministerin Svenja Schulze. Quelle: WDR

Die anwesende Wirtschaftsministerin Svenja Schulze machte deutlich, dass Tierversuche ethisch fragwürdig seien und dass es elementar sei nach Alternativen zu forschen.

Um diese Alternativen zu erforschen gibt es Forschungseinrichtungen und Projekte, wie zum Beispiel CERST (Centrum für Ersatzmethoden zum Tierversuch).

Das Ziel dieser Forschungseinrichtungen ist es, alternative Testmethoden für die Forschung und Wissenschaft zu entwickeln, damit sich die Zahl der Tierversuche reduziert.

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass die Veranstaltung „Tierversuche verringern und alternative Testmethoden entwickeln: Wo stehen wir in NRW?sehr gelungen war und eine jede Seite der Tierversuche beleuchtet hat, denn nicht nur ethische Fragen drängen sich bei Tierversuchen auf, sondern auch ökonomische, wissenschaftliche und politische.

Der Kurs nahm aus dieser Diskussionsrunde als Fazit mit, dass der Tierversuch nicht gleichzusetzen sei mit der Tierquälerei und dass man viel mehr Geld benötige, um an der Entwicklung neuer alternativer Methoden zu arbeiten.

Auch der WDR hat über die Veranstaltung berichtet. Nachzulesen hier.

(von Tim Kuppetz und Paul Fritsche)

 

Michael Tech
Biologie Leistungskurs Q1 im Gen-Labor

Biologie Leistungskurs Q1 im Gen-Labor

Am 7. Juni machte sich der Biologie-Leistungskurs unter der Führung unseres Fachlehrers Dr. Tech auf den Weg nach Leverkusen. Unser Ziel war „Baykomm“, das Forschungszentrum des Unternehmens BAYER. Herr Tech hatte für uns einen Praktikumstag arrangiert, an dem wir in einem echten Profilabor unseren eigenen „genetischen Fingerabdruck“ herstellen konnten.  Zwei Mitarbeiter von BAYER standen den ganzen Tag zur Betreuung an unserer Seite und alles war sehr professionell vorbereitet; sogar Laborkittel mit unseren Namen standen schon bereit.

Obwohl wir den theoretischen Ablauf bereits aus dem Unterricht kannten, tat uns eine kurze Wiederholung zu Beginn ganz gut. Allerdings war es ein gutes Gefühl, dass wir mit den wissenschaftlichen Ausdrücken bereits recht sicher umgehen konnten und unser Wissen auf dem neuesten Stand war. Danach entnahmen wir aus unseren eigenen Zellen DNA Proben, wobei wir zwar auf Anleitung arbeiteten, aber alle Arbeitsschritte selbst ausführten.

 

Nachdem wir unsere DNA entnommen und gereinigt hatten, markierten wir bestimmte Gen-Abschnitte, die später für den genetischen Fingerabdruck vervielfältigt werden sollten. In einem speziellen Gerät (dem Thermocycler) wurden unsere DNA-Proben innerhalb einer Stunde millionenfach vervielfältigt, einem Verfahren, das man technisch als Polymerasekettenreaktion (PCR) bezeichnet.

Anschließend überführten wir diese Proben in ein Gel, an das eine elektrische Spannung angelegt wird. In diesem elektrischen Feld, der so genannte „Elektrophorese“ wandert die DNA, bis sich ein spezifisches Muster bildet: der genetische Fingerabdruck.

Zum Schluss konnte jeder aus unserem Bio-LK seinen eigenen einmaligen genetischen Fingerabdruck in geheimnisvoller Lumineszenz bewundern.

Der ganze Tag war nicht nur eine spannende und anschauliche Wiederholung des Stoffes, den wir bereits im Unterricht gelernt hatten, sondern bot uns darüber hinaus einen Einblick in die tägliche Arbeit im Labor. Besonders gefreut hat uns auch, dass wir von BAYER ein eindrucksvolles Zertifikat über unsere absolvierte Arbeit im Labor erhalten haben.

 

(von Nick Decius)

 

Michael Tech
Elektronenmikroskopie und Neue Technologien

Elektronenmikroskopie und Neue Technologien

Am 12. Mai machten wir, der Biologie Leistungskurs der Q1 von Dr. Tech, uns auf den Weg nach München, ins Zentrum „Neue Technologien“. Da das Thema „Elektronenmikroskop und andere Bild gebende Verfahren“ ohnehin im Lehrplan steht, entschied sich Herr Tech dazu, uns das am besten „life“ vorzuführen. Da Elektronenmikroskope sehr teuer und aufwändig sind, kann man diese nur in großen Universitäten oder Instituten zu Gesicht bekommen; im Unterricht hätten wir das Thema also nur theoretisch behandeln können. Hier bekamen wir jedoch eine sehr spannende Einführung am Gerät selbst. In einem Elektronenmikroskop werden anstelle von Licht Elektronen zur Abbildung verwendet.

Wie vielfältig das Fach Biologie tatsächlich ist, wurde uns erst jetzt bewusst, als wir uns mit den physikalischen Grundlagen vertraut machen mussten. Wir kannten zwar die plastisch erscheinenden Abbildungen aus dem Biobuch, hatten uns aber bisher keine Gedanken darüber gemacht, wie diese eigentlich zustande kamen. Wir starteten also mit dem Welle-Teilchen- Dualismus des elektromagnetischen Spektrums, wobei die Wellennatur folgendermaßen definiert ist:

(λ = Wellenlänge, h = Plank’sches Wirkungsquantum, M = Masse des Teilchens, v = Geschwindigkeit des Teilchens)

Aufgrund dieser Gleichung ist es leicht ersichtlich, dass eine Erhöhung der Geschwindigkeit der Elektronen zu einer kürzeren Wellenlänge führt und somit auch zu einer höheren Auflösung. Letzteres wird auch in dieser Gleichung deutlich:

(d = Auflösungsvermögen, λ = Wellenlänge, n sin α = numerische Apertur (NA))

Je kleiner der Wert der Wert von d wird, umso feinere Strukturen können aufgelöst werden. Da Elektronen wesentlich kürzere Wellenlängen besitzen als sichtbares Licht, können sie auch wesentlich kleinere Strukturen auflösen. Die ursprünglich erhaltenen Bilder sind schwarz-weiß, da Elektronen anstatt von Licht zur Abbildung verwendet werden.

Zuerst muss jedoch erst einmal ein Elektronenstrahl erzeugt werden. Hierfür verwendet man eine Haarnadelkathode (z.B. aus Wolfram), die im glühenden Zustand Elektronen erzeugt, welche durch einen sogenannten Wehnelt-Zylinder gebündelt und in Richtung Anode auf sehr hohe Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Da allerdings die Anwesenheit reaktiver Gase (Luftsauerstoff) zu Wechselwirkungen mit dem aufgeheizten Elektronenemitter führen und der Wolframfaden infolge dessen durchbrennen würde, wird im EM ein Vakuum benötigt. Nun muss der Elektronenstrahl noch gelenkt und gebündelt werden. Dies erfolgt mit Hilfe inhomogener magnetsicher Felder (Linsen). Die meisten Proben müssen elektrisch leitend gemacht werden, indem sie beispielsweise mit Gold bedampft werden. Die Rasterelektronenmikroskope verfügen über einen ca. 30 bis 500 000fachen Vergrößerungsbereich und besitzen ein Auflösungsvermögen zwischen 2 und 6 nm. Besonders geeignet ist diese Art von Elektronenmikroskop, um die Oberfläche eines Gegenstandes plastisch und dreidimensional abzubilden.

Nach der Einweisung erhielten wir noch eine Führung durch weitere Ausstellungsstücke des Zentrums der Bio-, Gen- und Nanotechnologie. Besonders beeindruckend war dabei der Einblick von der Idee, über die Forschung bis hin zur industriellen Anwendung, wie z.B. die massenhafte Herstellung des für Diabetiker lebenswichtigen Insulins durch gentechnisch veränderte Bakterien, die mit Hilfe eines „eingebauten“ menschlichen Gens ein dringend benötigtes Medikament herstellen können uvm. Es ist leicht nachvollziehbar, dass wir nach zwei Tagen „Input“ und gedanklichen Ausflügen in die Physik, Biochemie, Neurobiologie und Genetik ziemlich erschlagen waren; dafür waren die Tage aber auch Wissenschaft zum Anfassen.

 

 

(von Nick Decius)

 

Michael Tech
Klassenfahrt der 9a nach München

Klassenfahrt der 9a nach München

Am 1. Juli machte sich die Klasse 9a auf zur Klassenfahrt; eine Abschlussfahrt und das letzte Mal im Klassenverband, bevor es im neuen Schuljahr im Kurssystem der Oberstufe weitergeht. Unter der Leitung des Klassenlehrers Dr. Tech und in Begleitung von Eltern, Frau Kokoras und Herr Neubauer, ging es nach München. Die Jugendherberge war ideal zentral gelegen und erlaubte es, jeden Tag zu interessanten Ausflügen zu starten.

Nach unserer Ankunft am Freitag bezogen wir zuerst unsere Zimmer und verschafften uns dann im Sinne des Wortes einen Überblick über München, denn wir fuhren gemeinsam in die Stadt und bestiegen den Kirchturm des „Alten Peter“.

Am Samstagmorgen brachen wir zu unserem ersten großen Programmpunkt auf: einem Besuch im Deutschen Museum. Herr Tech führte uns zu den verschieden Abteilungen und erklärte uns in kleinen

Führungen die verschiedenen Ausstellungen. Im „Zentrum neue Technologien“ konnte man Forschungen in den Bereichen Physik, Chemie und Biologie bestaunen, z.B. die Nanotechnologie, in der mit Hilfe von Werkstoffen in der Größe eines millionsten Millimeters extrem belastbare Materialien, Baustoffe aber auch Textilien hergestellt werden können. Interessant waren auch die so genannten „Ferro-Fluide“, das sind Öle und Schmierstoffe, die durch magnetische Nanoteilchen selbst magnetisch werden und in Hochleistungsmotoren zur Anwendung kommen.

 

In der Ausstellung „Pharmazie“ konnten wir einen Überblick über die gesamte Humanbiologie gewinnen. Herr Tech zeigte und erklärte uns alle Ausstellungsstücke, die wir auch im Fach Biologie der Oberstufe behandeln werden, z.B. die Immun – und die Neurobiologie. Das Herzstück der Ausstellung war eine riesige begehbare Zelle, in der man Zellorganellen wie Mitochondrien, die „Kraftwerke“ der Zelle“, den Zellkern oder auch die DNA, das genetische Material der Zelle, bestaunen konnte.

Im Nachbau einer steinzeitlichen Höhle aus Altamira in Spanien erfuhren wir eine Menge über die menschliche Evolution, Wanderungen der Steinzeitmenschen und ihre Kunst und Kultur. Anschließend erhielten wir noch Zeit, uns in kleinen Gruppen alleine im Museum umzuschauen; einige nutzten z.B. die Zeit, um sich im Nachbau eines riesigen Bergwerkes beinahe zu verlaufen.

Am Sonntag erwartete uns eine kleine Wanderung zum Schloss Nymphenburg. Unser eigentliches Ziel war aber nicht das Schloss selbst, sondern eine besondere Ausstellung zu „Mensch und Natur“ in einem Seitenflügel der riesigen Schloss- und Parkanlage. Dort erfuhren wir durch gigantische Dioramen alles über die Urzeit und Entstehung der Erde, Evolution von Pflanzen und Tieren und wiederholten mit Hilfe von Arbeitsblättern viele Themen aus der Neurobiologie und Genetik.

 

 

Danach bekamen wir Gelegenheit uns in Gruppen verschiedene Sehenswürdigkeiten anzuschauen, z.B. den Olympiapark, das BMW-Museum, die Allianz-Fußballarena oder die Flugzeugwerft in Schleißheim mit 100 Jahren Technikgeschichte.

Sonntagabend hatte Herr Tech für alle ein gemeinsames Pizzaessen organisiert, bevor wir am Montag wieder die Heimreise antreten mussten. Wir möchten uns bei Herrn Tech, Herrn Neubauer und Frau Kokoras bedanken, dass sie uns die Möglichkeit gegeben haben ein letztes Mal gemeinsam als Klasse unterwegs sein zu können.

 

 

Michael Tech
Exkursion zum Lammertzhof

Exkursion zum Lammertzhof

Bauernhofexkursion der Klasse 5c und von Studenten des Interdisziplinären Projektes Gesunde Ernährung für Kinder der Bergischen Universität Wuppertal am 22. Januar 2017

Wir essen täglich Nahrungsmittel, die in Landwirtschaftsbetrieben produziert werden. Doch wie werden Fleisch, Eier, Obst und Gemüse in der modernen Landwirtschaft erzeugt? Welche Nahrungsmittel sind gesund? Wie unterscheidet sich die ökologische Landwirtschaft von der herkömmlichen? Und was hat Essen mit unserem Klima zu tun?

Im Rahmen eines Erdkundeprojekts zur Unterrichtsreihe „Landwirte versorgen uns“  besuchte die Klasse 5c den Biobauernhof Lammertzhof in Kaarst. Bei frostigen Temperaturen und eisigem Wind lernten die Schüler in einer anderthalbstündigen Hofführung alles rund um die biologische Erzeugung unserer Lebensmittel und deren Vermarktung im Hofladen bzw. als Ökokiste. Neben der anschaulichen Darstellung, wie eng Mastschweine in der traditionellen Landwirtschaft eingepfercht werden und unter welchen unwürdigen Bedingungen sie ihr Leben fristen, konnten die Schüler die Vorteile einer ökologischen Landwirtschaft live erleben. Sie durften die Schafe füttern und die Hühner in ihrem Freigehege besuchen. Sie erfuhren über die ökologische Bestellung von Feldern und der nachhaltigen Anbau im Gewächshaus, über Fruchtfolgen und die bedarfsgerechte Düngung mit Hilfe von Leguminosen. Auch die Packstationen für die Ökokisten sowie die Vorführung der Möhrenwaschanlage standen auf dem Programm. Im Anschluss an die Führung interviewten die Schüler den Landwirt Herrn Hannen und nach einer weiteren Stunde voller Fragen und Antworten blieb noch ein wenig Zeit, den Hofmarkt zu erkunden und auf dem Spielplatz mit großer Baumschaukel und Traktor zu toben.

faecher_erdkunde07Die Vor- und Nachbereitung der Exkursion fand in Kooperation mit dem Fachbereich Geographie der Bergischen Universität Wuppertal statt. Gemeinsam mit Studenten des Interdisziplinären Projektes „Regionale Nahrungsmittel für Kinder“ (Dozentin Frau Dipl. Geogr. Ina Jeske) bereiteten die Schüler des Goethe-Gymnasiums die Exkursion im Unterricht vor und nach und setzen sich mit vielen Fragen rund um gesunde Ernährung auseinander. Dabei wurden umfangreiche Materialien eingesetzt, die verschiedene Studentengruppen des Interdisziplinären Projektes erstellten. Die Erarbeitung fand in Form eines Gruppenpuzzles statt und beinhaltete neben der Erarbeitung von informativen Texten, kleineren Experimenten, Erkundungsaufträgen in der näheren Umgebung und Interviews auch kreative Auseinandersetzungen mit dem Thema in Form von Gedichten, Rezepten und Tagebucheinträgen. Die Projektergebnisse wurden in Form von Sammelmappen dokumentiert und ausgestellt.

Insgesamt war das gemeinsame Projekt zwischen Schule und Universität eine lehrreiche und tolle Erfahrung für beide Seiten.

 

Ursula Steffen
Erdkundeleistungskurse zum Schnuppertag an der Universität Wuppertal

Erdkundeleistungskurse zum Schnuppertag an der Universität Wuppertal

Abitur, und was dann? Beim Schnuppertag am Institut für Geographie und Sachunterricht der Universität Wuppertal am 15. Januar hatten die Schülerinnen und Schüler der Erdkundeleistungskurse die Gelegenheit, sich mit den beruflichen Perspektiven eines Geographen auseinanderzusetzen und sich über die Voraussetzungen und Inhalte eines Geographiestudiums ausführlich zu informieren.

Den Auftakt bildete eine Exkursion ins Zentrum von Wuppertal zur Großbaustelle am Döppersberg, wo die SchülerInnen sich mit stadtgeographischen Fragestellungen vor Ort rund um die Transformation einer autogerechten Stadt zu einer nachhaltigen Stadt der kurzen Wege kritisch auseinandersetzen konnten. Dabei wurden potentielle Auswirkungen des geplanten innenstadtnahen Outletcenters auf die Wuppertaler Innenstadt diskutiert.

Im Anschluss besuchten die Schülerinnen und Schüler die Vorlesung Humangeographie bei Prof. Dr. Andreas Keil. Zunächst stellte ein Student seine Zukunftsvisionen von der Stadt der Zukunft in Form eines Referates vor, in dem globale Herausforderungen der zukünftigen Stadtentwicklung auf der Grundlage von aktuellen innovativen Stadtentwicklungskonzepten aufgegriffen und in ein eigenes Gesamtkonzept eingebunden wurden. Im weiteren Verlauf der Vorlesung referierte Prof. Dr. Keil über zukünftige Stadtentwicklung am Beispiel des Klimaviertels Arremberg und des Ruhrgebietes. Danach lud Professor Dr. Keil zu einer gemeinsamen Gesprächsrunde mit Schülern, Studenten und Lehrern rund um den Aufbau und die Inhalte eines Geographiestudiums sowie die vielfältigen Berufsperspektiven als Geograph ein.

Ein Besuch der Universitätsbibliothek sowie ein kurzer Rundgang über das Universitätsgelände rundeten den Besuchstag ab. Beim abschließenden gemeinsamen Essen in der Mensa wurde noch lange über die neu gewonnenen Eindrücke, Zukunftsperspektiven und eigene Erfahrungen mit Geographie  gesprochen. Insgesamt bot die Veranstaltung viele Impulse zur Studien- und Berufsorientierung. Ganz nebenbei erhielten die Schüler auch viele Eindrücke zur aktuellen Stadtentwicklung Wuppertals und konnten somit auch Einblicke in geographische Fragestellungen in der Praxis gewinnen.

 

Ursula Steffen